DE3425800A1

DE3425800A1 - Verfahren und vorrichtung zum feinbearbeiten der gehaerteten zahnflanken und kegelraedern

Info

Publication number: DE3425800A1
Application number: DE19843425800
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Wiener
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1986-01-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zu Feinbearbeiten der geharte-
ten Zahnflanken von Kegelradern Gattung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feinbearbeiten der gehärteten Zahnflanken von Kegelrädern.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Stand der T e c h n i k Es ist bekannt, die Zahnflanken von Kegelrädern durch Läppen zu bearbeiten. Hierbei werden die Radpaare in eine Lappmaschine eingebaut, wobei die Radpaare wie im Getriebe unter Drehmoment aufeinander abrollen, wobei ein Läppmittel, in der Regel dl und Korund, zugegeben wird.
Bekannt ist auch das Honen von Stirnrädern. Dabei wird jedes Stirnrad einer Radpaarung über Schraubwälzgetriebe bearbeitet. Das Honrad kann entweder als Außenrad wie beim Schaben eingesetzt werden, oder als Hohlrad arbeiten.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem sich die Oberflächengüte der Zahnflanken von Kegelrädern erheblich verbessern läßt. Außerdem sollen sich geringe Abweichungen von der mathematisch exakten Form sowie periodische Abweichungen auf den Zahnflanken, wie sie beim Fräsen oder Schleifen durch zyklische Maschinenfehler oder wiederkehrende Strukturen der Schleifscheibe oder Hüllschnitte entstehen können, beseitigen und bestimmte Balligkeiten erzielen lassen.
L o s u n g der A u f g a b e Itp e t r e f f e n d das V ce P f a h r e n Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Einige Vorteile Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auch Kegelräder durch Honen feinbearbeiten. Dadurch wird die Geräuschentwicklung vermindert und die Tragfähigkeit durch bessere und gleichmäßigere Oberfläche gesteigert.
Auch bei nicht achsversetzten Zahnrädern ist ein Honen der Zahnflanken von Kegelrädern ohne weiteres durch Achsversatz des Honrades zu dem zu honenden Kegelrad möglich.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß keine Verschmutzung der Umgebung erfolgt wie dies beim Läppen durch Öl und Zusatzmittel geschieht.
Des weiteren bietet das Honen nunmehr auch bei Kegelrädern die Möglichkeit, die Geometrie der Zahnflanken durch Geometrie veränderung beim Abrichten des Honrades zu beeinflussen.
Außerdem ist ein ganzzahliges Übersetzungsverhältnis möglich, da das Honrad eine andere Zahl als das zu bearbeitende Kegelrad aufweisen kann.
Das Honrad kann aus abrasivem Material, beispielsweise Edelkorund, bestehen, wobei das Honrad nicht die Form des Tellerrades aufzuweisen braucht, sondern so modifiziert werden kann, daß das Ritzel durch einen Tauchprozeß die erforderliche Form behält.
Y e P t e u s f u h r u n g s f o r e n Nach dem Verfahren gemäß Patentanspruch 2 läßt sich jeweils eine Flanke des zu honenden Kegelrades bearbeiten, während gemäß Patentanspruch 3 jeweils zwei Zahnflanken gehont werden können.
L a s u m g der Aufgabe g a b e b e t r e f f e n d die V o r r i c h t u n g Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 4 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
E i n i g e V o r t e i l e Vom Läppen her ist es bekannt, daß Rad und Gegenrad eine Gleitbewegung auszuführen haben, was nur bei achsversetzten Rädern möglich ist.
Erfindungsgemäß können aber auch nicht achsversetzte Kegelräder gehont werden, weil das z.B. in Form des Tellerrades ausgestaltete Honrad mit Achsversatz zu den zu honenden Kegelrad angeordnet wird. Korrekturen lassen sich durch Zusatzbewegung des Honrades und/oder des zu honenden Kegelrades durchführen, beispielsweise durch zusätzliche achsiale Bewegung des Honrades.
In Patentanspruch 5 ist zeine vorteilhafte Ausgestaltungsweise des Honrades beschrieben.
In Patentanspruch 6 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wonach das Hon rad die Form eines Planrades oder eines anderen Kegelrades aufweist, während gemäß Patentanspruch 7 das Honrad als Tellerrad ausgebildet ist, das z.B. auch bei nicht achsversetzten Kegelrad einen Achsversatz besitzt oder - wie aus Patentanspruch 8 hervorgeht - allgemein eine Maßnahme zur Erzeugung einer Gleitgeschwindigkeitskomponente in Zahnlängsrichtung, z.B. dadurch, daß auch bei nicht achsversetzten Kegelrädern das Tellerrad so angepaßt wird, daß es einen Achsversatz besitzt. Die Gleitgeschwindigkeitskomponente kann z.B. dadurch erzeugt werden, daß das betreffende Rad schnell oszilliert, und zwar in Zahnlängsrichtung und/oder quer dazu, um entweder die Balligkeit in Zahnlängsrichtung oder quer dazu zu erhöhen.
Das Zahnrad kann gemäß Patentanspruch 9 aus einem diamant-oder borazonbeschichtetem Grundkörper aus Stahl oder Aluminium bestehen.
Es ist jedoch - wie aus Patentanspruch 10 hervorgeht - erfindungsgemäß auch möglich, das Honrad aus einem üblichen Schleifwerkstoff, z.B. aus Edelkorund, herzustellen. In diesem Fall kann das Honrad auf einer Verzahnungsmaschine, z.B. auf einer Schleifmaschine, auf die gewünschte Zahnform vorprofiliert und mit einem diamantbeschichtetem Werkrad nachprofiliert werden.
Vorteilhafterweise werden ein- oder mehrere Zusatzbewegungen beim Profilieren erzeugt, so daß gewünschte Korrekturen.
auf dem Honrad entstehen. Dadurch ist eine weitere Form der Korrekturen möglich, die beim Läppen nicht erzeugt werden kann, oder aber die Einsparung von Bewegungen, was eine kürzere Honzeit zur Folge hat.
Hierfür beschreibt Patentanspruch ii eine Alternative.
In Patentanspruch 12 ist eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher durch Zusatzbewegung bzw. durch Zusatzbewegungen beim Honen das Tragbild optimiert wird.
Vorteilhafterweise wird gemäß Patentanspruch 13 jeder Zahn des Honrades länger und höher als der jeweils zu honende Zahn des Kegelrades ausgestaltet. Dadurch gelangt die Honkante außerhalb des Eingriffsbereiches, so daß keine Störung des Zahneingriffes erfolgt. Ein Entgraten wie es beim Läppen erforderlich ist, entfällt damit vollkommen.
Vorteilhafterweise weist das Honrad gemäß Patentanspruch 1 eine andere Zähnzahl als das zu bearbeitende Kegelrad auf.
Insgesamt besitzt die Erfindung den Vorteil, daß danach gehonte Kegelräder ein erheblich ruhigeres Laufverhalten aufweisen und sich insbesondere zum Einsatz in Getrieben bei Fahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, eignen.
Beim Läppen müssen die gepaarten Räder auch so wie sie in der Läppmaschine zusammenliefen, eingebaut werden, d.h. die Paare müssen nachher - Rad und Ritzel - so wie sie in der Läppmaschine zusammen waren, auch wieder in das Getriebe eingebaut werden. Sofern die Zähnezahlen einen gemeinsamen Teiler haben, z.B. 6/39 den Teiler 3, müssen die Räder in der gleichen Zahnpaarung eingebaut werden, wie sie im Getriebe geläppt worden sind, d. h.
gleiche Zähne müssen wieder miteinander in Eingriff gebracht werden. Die Räder müssen dann aufwendig in Zahneingriff gekennzeichnet und wieder so eingebaut werden. Beide Maßnahmen entfallen bei gemäß der Erfindung gehonten Kegelräder.
Außerdem ist vorteilhaft, daß die Zahn flanken von nach der Erfindung gehonten Kegelräder nicht so wie beim Läppen durch das Läppmittel verschmutzt werden, sondern sauber bleiben. Beim Läppen besteht die Gefahr, daß das Läppmittel auf der Flanke haften bleibt und die anhaftenden Läppartikel dann durch den Abrieb in das Getriebeöl und von dort aus in die Lager gelangt. Das führt zu einem erhöhten Lageruerschleiß, in dessen Folge falscher Zahneingriff und damit erhöhtes Geräusch und eine Verminderung der Tragfähigkeit eintritt.
In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 Eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 2 die Demonstration der gemäß der Erfindung möglichen Korrektur des betreffenden Rades.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist in der Draufsicht ein zu honendes Kegelrad dargestellt, dessen Zahn flanken 2 bzw. 3 gehont werden sollen. Aus Gründen der Einfachheit sind nur wenige dieser Zahn flanken in der Zeichnung veranschaulicht worden.
Das in Form eines Ritzels ausgestaltete Honrad 4 aus Edelkorund weist die mittels einer Schleifmaschine eingearbeitete und in geeigneter Weise nachprofilierte Verzahnung 5 zum Eingriff mit der Verzahnung des zu honenden Kegelrades 1 auf.
Eine Achse des Kegelrades 1 ist mit 6 bezeichnet. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die Längsachse 7 des Honrades 4 um das Maß S A in Bezug auf die Achse 6 versetzt angeordnet. Das Honrad 4 ist um seine Längsachse 7 - gegebenfalls in beiden Drehrichtungen - maschinell angetrieben und außerdem in Richtung X bzw. Y, ebenfalls maschinell, beweglich.
Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen und aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Literaturverzeichnis Prospekt der Firma Diamantscheiben-Apparate AG, CH-8600 Dübendorf - "Fässler-Zahnradhonmaschine Typ D-250 - Stirnräderhonen mit innen verzahnten Honsteinen" B e z u g s z e i c h e n l i s t e 1 Kegelrad 2 Zahnflanke 3 4 Honrad 5 Verzahnung 6 Achsrichtung # A Achsversatz x Bewegungsrichtung Y " - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Feinbearbeiten der gehärteten Zahnflanken von Kegelrädern, dadurch gekenazeichnet, daß die Zahnflanken (2, 3) durch Honen feinbearbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur eine Flanke (2, 3) des Kegelrades (1) gehont wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zutei Zahnflanken (2 und 3) des Kegelrades (1) gleichzeitig gehont werden
4. Vorrichtung zum Honen von Kegelrädern gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Honrad (4) achsversetzt d D A) zu dem zu honenden Kegelrad (1) angeordnet ist und daß das Honrad (4) um ein begrenztes Maß in seiner Achsrichtung (X bzw. Y) verschieblich angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,daß das Honrad (4) die Form eines Tellerrades aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Honrad (4) die Form eines Planrades oder eines anderen Kegelrades aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Honrad (4) als Tellerrad ausgebildet ist, das z.B. auch bei nicht achsver setztem Kegelrad einen Achsversatz besitzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleitgeschwindigkeitskomponente in Zahnlängsrichtung, z.B. dadurch erzeugt wird, daß das Hohnrad (4) und/oder das Kegelrad in Zahnlängsrichtung und/oder quer dazu oszilliert bzw.

oszillieren.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Honrad (4) aus einem diamant- oder boranzonbeschichtetem Grundkörper aus Stahl oder Aluminium besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Honrad (4) aus einem üblichen Schleifwerkstoff - z.B. Edelkorund - besteht und auf einer Verzahnmaschine - z.B. Schleifmaschine - auf die jeweils gewünschte Zahnform vorprofiliert und auf geeignete Weise, insbesondere mit diamantbeschichtetem Werkrad, nachprofiliert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrie der Zahn flanken durch Geometrieveränderung beim Abrichten des Honrads (4) beeinflußbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Honrad (4) und/oder dem zu bearbeitenden Kegelrad eine Zusatzbewegung oder mehrere Zusatzbewegungen erteilt wird bzw. werden, um das Tragbild zu optimieren.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn des Honrades (4) länger und höher als der betreffende Zahn des zu honenden Kegelrades (1) ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Honrad (4) eine andere Zähnezahl als das zu bearbeitende Kegelrad aufweist.